[发明专利]PT断线诊断系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于新技术的应用，涉及大型制氧同步电动机的励磁控制系统及其运行状态分析和安全保护技术领域。

背景技术

对于制氧机组来说，空压机是其中重中之重的控制设备，而大型制氧机组的空压机都采用同步机来进行拖动。同步机控制系统的控制优劣将直接影响其生产和设备的安全，特别是同步机励磁系统的功率因数闭环控制，其三相电压的有无将直接影响励磁系统中有关参数的计算，特别是功率因数，可导致励磁电流的变化，从而使同步机处于欠励和失步状态，最终使同步机的运行电流过大而跳机。实际上，三相电压是通过PT检测后经过保险送出的，当有保险断开或信号线端子松动接触不良，实际送出的信号为不真实的虚假信号时，为了避免类似故障现象的发生，将PT断线后同步机励磁控制切换到恒定无功或恒定励磁电流情况下运行，使得同步机不至于在恒功率因数闭环时因其它参数的改变而造成同步机在异步状态下运行，异步运行电流最大将是正常额定电流的3～4倍，从而影响同步机的性能和使用寿命等。目前，各种大型同步机的励磁均采用恒功率因数控制，其PT断线是经常发生的，由此造成的故障停机在国内外也是屡见不鲜。

发明内容

本发明提供一种PT断线诊断系统及方法，该系统及方法能够在同步机运行中对系统进行PT断线实时监测，克服了在PT断线情况下，由于无PT断线自诊断程序使得同步机处于异步运行状态，从而造成对电机和设备的伤害的不足。

本发明的技术方案是：一种PT断线诊断系统，该系统包括：连接采集主电机信号的多功能表、控制器和整流装置，多功能表输出参数信号到控制器，控制器计算出电机系统所需电流给定值发送到整流装置，整流装置的输出端和控制器形成闭环回路，整流装置输出主电机所需的精确励磁电流。所述主电机的信号采集端和多功能表之间设有三个模拟开关进行断线情况模拟。所述多功能表到控制器的信号传输和控制器到整流装置的信号传输是由过程现场总线传递完成的。所述多功能表主要采集主电机的电压、电流信号，并计算出主电机的有功功率、无功功率、视在功率及功率因数参数。所述多功能表采集主电机的电压信号为三相电压电压值。

一种PT断线诊断方法，该方法包括如下步骤：步骤一、同步机启动，主电机处于运行状态；步骤二、根据检测到的同步机的三相电压判断PT是否断线；步骤三、如果没有诊断出PT断线，继续进行PT断线诊断；如果诊断出PT断线，系统切换至恒无功控制方式，同时诊断PT断线是否恢复；步骤四、如果没有诊断到PT断线恢复，则系统继续处于恒无功控制方式；如果诊断到PT断线已经恢复，系统恢复到恒功率因数方式。所述PT断线诊断方法是在系统能够调试PT诊断的基础上实施的，系统调试PT诊断的检测方法为：步骤A.分别开启连接在多功能表和同步机之间的开关，进行PT断线情况模拟；步骤B.在PT断线时，系统检测能否自动切换到恒无功控制方式；步骤C.同步机运行，PT断线调试；步骤D.加入额定负载的10～80％进行试生产调试，PT断线检测正常后进行正常生产。

所述PT断线的诊断结果分为单相断线、双相断线、三相断线、三相失压和单相接地。所述PT断线的判定依据为：(1)当三相线电压总和小于3KV且电机运行电流大于200A，三相线电压分别小于1KV时，输出PT三相失压；(2)当三相间的线电压总和大于3KV且小于等于9KV，电机运行电流大于400A，三相线电压分别小于3KV时，输出PT三相断线；(3)当三相线电压总和大于9KV且小于15KV时，三相中的一个线电压小于3KV时，输出小于3KV的线电压的双相断线；(4)当三相间的线电压总和大于等于15KV且小于25KV时，三相中的一个线电压值大于9KV时，与此相相邻的单相断线。

所述PT断线中的三相电压中任一相接地判定依据为：三相中同时两相相电压大于9KV，当第三相的相电压小于3KV时，小于3KV的相电压对应的相接地。

本发明有如下积极效果：本发明中提供的PT断线自诊断系统能够在同步机运行状态下进行实时监测，避免了PT断线对电机和设备造成的伤害，而且本发明中还包括进行PT断线情况的预调试部分，避免了自诊断系统及方法的故障问题，先对同步机进行试生产调试，也避免了设备的潜在问题，保证了正常生产。本发明系统可维护性加强，特别是同步机启动成功率达100％，制氧同步机励磁上的应用表现为稳定性、可靠性和抗扰动能力明显提高，为高炉风机同步机、石油化工类大型同步机等系统的改造提供了宝贵的经验。

附图说明

图1是本发明中的PT断线诊断系统的结构框图；

图2是本发明中的PT断线诊断的流程图；